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1、来 自 中 国 月 期 刊 网 （ http:/） 请 登 录 网 站 进 行 查 询电 絮 凝 法 处 理 重 金 属 废 水 中 试 研 究摘 要 ： 本 中 试 工 程 废 水 采 用 某 冶 炼 厂 已 调 节 PH 后 的 混 合 反 应 沉 淀 池 出 口 重金 属 废 水 ， 通 过 本 中 试 试 验 ， 获 得 了 电 凝 聚 设 备 对 重 有 色 金 属 综 合 废 水 的 处 理 效 果和 各 项 技 术 指 标 的 直 接 数 据 ， 具 有 一 定 的 参 考 借 鉴 意 义 。关 键 词 ： 电 絮 凝 ； 重 金 属 废 水 ； 中 试1 概 述在 湿 法 炼
2、锌 过 程 中 产 生 的 废 水 含 有 锌 、 镉 、 铜 、 铅 等 重 金 属 离 子 ， 废 水 的 酸 性比 较 强 ， 采 用 化 学 法 对 废 水 进 行 处 理 ， 处 理 出 水 可 以 达 到 排 放 标 准 ， 但 是 不 能 有 效循 环 利 用 ， 为 了 能 循 环 使 用 （ 中 水 回 用 ） ， 在 国 内 也 有 在 化 学 法 处 理 的 基 础 上 加 RO膜 处 理 以 满 足 回 用 要 求 的 工 程 实 例 ， 但 是 其 处 理 投 资 大 、 运 行 成 本 高 、 产 水 率 低 ，给 推 广 带 来 了 局 限 性 。 本 文 在 电
3、 化 学 和 物 理 化 学 理 论 的 基 础 上 提 出 了 电 絮 凝 法 处 理重 金 属 废 水 设 想 ， 并 在 湘 西 某 冶 炼 厂 进 行 了 中 试 ， 取 得 了 一 定 的 成 果 ， 电 絮 凝 法 处理 重 金 属 废 水 因 占 地 小 、 投 资 省 、 运 行 费 低 ， 有 一 定 的 推 广 价 值 。2 电 絮 凝 基 本 原 理电 絮 凝 设 备 依 据 电 解 及 电 凝 聚 原 理 ， 对 废 水 中 污 染 物 有 氧 化 、 还 原 、 中 和 、 凝聚 、 气 浮 分 离 等 多 种 物 理 化 学 作 用 。重 有 色 金 属 冶 炼 废
4、 水 中 不 但 含 有 多 种 重 金 属 离 子 ， 而 且 还 含 有 大 量 的 硫 酸 根 离子 。 废 水 进 电 絮 凝 装 置 前 加 入 硫 酸 亚 铁 ， 硫 酸 亚 铁 是 一 种 絮 凝 剂 ， 在 碱 性 条 件 下 可以 和 其 它 重 金 属 发 生 共 沉 淀 ， 有 利 于 其 它 重 金 属 的 去 除 。 其 基 本 化 学 反 应 是FeSO4 将 Cr6+还 原 为 Cr3+， 在 碱 环 境 下 （ PH=7.58.5） ， 使 Cr3+变 成 Cr(OH)3沉 淀 。绿 矾 （ 硫 酸 亚 铁 水 聚 合 物 ） FeSO47H2O 在 水 中 水
5、 解 为 硫 酸 和 硫 酸 亚 铁 。 与Cr6+充 分 混 合 接 触 ， 将 Cr6+还 原 为 Cr3+。电 凝 聚 设 备 保 持 一 定 的 电 压 、 电 流 值 ， 在 铁 极 板 表 面 产 生 Fe2+， 即 ：来 自 中 国 月 期 刊 网 （ http:/） 请 登 录 网 站 进 行 查 询Fe Fe2+进 入 电 凝 聚 设 备 的 水 被 电 解 ， 生 成 初 生 态 氧 和 氢 ， 初 生 态 的 氧 有 极 强 的 氧 化 作用 ， 可 去 除 废 水 中 有 机 物 ， 降 低 废 水 的 COD， 氢 气 可 使 污 泥 上 浮 。Cr2O72-在 阳
6、极 板 被 还 原 成 Cr3+， 即 ：Cr2O72-+6Fe2+ 14H+2Cr3+ 6Fe3+ 7H2O少 量 的 Cr2O7 在 阴 极 板 （ 不 锈 钢 ） 被 直 接 还 原 ， 即 ：Cr2O72 14 6 2Cr3+ 7H2OH+的 消 耗 、 OH-增 加 ， Cr3+、 Fe3+生 成 氢 氧 化 物 ， 并 在 合 适 的 PH 值 下 析 出 沉淀 ， 即 ：Cr3+3OH-Cr(OH)3Fe3+3OH-Fe(OH)3废 水 中 Cu2+、 Zn2+、 去 除 机 理 ： 电 凝 聚 设 备 阴 极 可 以 还 原 部 分Pb2+、 Cu2+、 Zn2+， 即 ：Pb
7、2+2e PbCu2+2e CuZn2+2e ZnPb2+、 Cu2+、 Zn2+与 水 中 OH 生 成 氢 氧 化 物 析 出 沉 淀 ， 即 ：Pb2+2OH-Pb(OH)2 （ PH 8）Cu2+2OH-Cu(OH)2 （ PH ）Zn2+2OH-Zn(OH)2 （ PH ）Fe2+2OH-HMFe(OH)2（ PH ）废 水 进 入 电 凝 聚 设 备 前 加 入 FeSO47H2O 除 起 到 还 原 剂 外 ， FeSO47H2O 起 到无 机 低 分 子 絮 凝 剂 的 作 用 ， 水 解 过 程 的 中 间 产 物 与 不 同 离 子 结 合 形 成 羟 基 多 核 络 合物
8、 或 无 机 高 分 子 化 合 物 ， 沉 降 或 悬 浮 。来 自 中 国 月 期 刊 网 （ http:/） 请 登 录 网 站 进 行 查 询铁 阳 极 电 解 过 程 ， Fe3+参 与 FeSO47H2O 水 解 过 程 羟 基 多 核 络 合 物 生 成 ， 成 为活 性 聚 凝 体 ， 对 污 染 物 进 行 抱 合 （ 吸 附 ） 凝 聚 ， 对 油 污 和 表 面 活 性 剂 起 到 与 水 分 离作 用 。电 解 过 程 中 ， 电 压 达 到 一 定 值 时 ， 使 水 电 解 ， 生 成 初 生 态 氧 和 氢 ， 除 对 水 中 正 、负 离 子 起 氧 化 和 还
9、 原 作 用 外 ， 这 小 气 泡 能 吸 附 废 水 中 的 小 絮 凝 物 ， 起 到 气 浮 作 用 。电 凝 聚 设 备 内 设 置 有 一 套 自 动 化 高 效 除 垢 装 置 。 在 处 理 废 水 过 程 中 ， 除 垢 装 置连 续 运 转 ， 随 时 清 除 附 着 在 极 板 上 的 污 垢 ， 保 证 极 板 表 面 清 洁 无 垢 ， 消 除 了 极 板 极化 （ 钝 化 ） 现 象 ； 同 时 搅 动 废 水 ， 保 证 了 电 解 反 应 高 效 率 进 行 。3 中 试 工 程 水 量 、 水 质 及 出 水 执 行 标 准3.1 水 量 、 水 质本 中 试
10、 工 程 是 在 冶 炼 厂 内 污 水 站 进 行 的 ， 试 验 对 象 是 重 金 属 离 子 含 量 比 较 集 中的 硫 酸 废 水 ， 试 验 处 理 规 模 6 吨 /天 ， 考 虑 到 该 废 水 酸 性 强 ， 采 用 先 调 节 PH 值至 中 性 并 沉 淀 后 取 上 清 液 进 中 试 设 备 。 上 清 液 水 质 见 表 -1表 -1 试 验 水 样 出 水 水 质3.2 执 行 标 准 污 水 综 合 排 放 标 准 （ GB8978-1996）4 中 试 工 程 工 艺 流 程工 艺 流 程 描 述 ：冶 炼 厂 硫 酸 废 水 经 调 节 PH 值 混 合
11、反 应 沉 淀 后 ， 通 过 污 水 泵 提 升 进 入 电 凝 聚 设备 。 计 量 泵 投 加 硫 酸 亚 铁 溶 液 （ 10%浓 度 ） 在 废 水 进 入 电 凝 聚 设 备 前 的 管 道 上 采 用来 自 中 国 月 期 刊 网 （ http:/） 请 登 录 网 站 进 行 查 询管 道 混 合 器 进 行 混 合 。 废 水 经 电 凝 聚 处 理 后 进 入 自 浮 槽 ， 在 进 入 自 浮 槽 的 管 道 中 投加 PAM 溶 液 （ 1浓 度 ） ， 在 自 浮 槽 中 完 成 浮 渣 和 水 的 分 离 ， 自 浮 槽 底 部 的 清 水 进入 中 间 水 池 ，
12、 再 经 锰 砂 和 活 性 炭 过 滤 器 过 滤 后 出 水 ， 自 浮 槽 顶 部 的 浮 渣 经 刮 渣 设 备刮 出 后 进 入 污 泥 处 理 池 。工 艺 流 程 图 如 下 。5 中 试 工 程 主 要 设 备 材 料 表试 验 采 用 的 主 要 设 备 材 料 表 见 表 -2表 -2 主 要 设 备 材 料 表来 自 中 国 月 期 刊 网 （ http:/） 请 登 录 网 站 进 行 查 询6 中 试 工 程 结 果6.1 试 验 记 录试 验 记 录 见 表 -3表 -3 试 验 记 录 表来 自 中 国 月 期 刊 网 （ http:/） 请 登 录 网 站 进
13、行 查 询6.2 出 水 送 检 结 果在 试 验 后 期 ， 出 水 稳 定 达 标 后 ， 试 验 人 员 于 2010 年 3 月 2 日 申 请 当 地 县 环保 局 对 主 要 污 染 物 进 行 权 威 检 测 ， 县 环 境 监 测 站 于 2010 年 3 月 15 出 据 主 要 污染 物 检 测 结 果 见 表 -4表 -4 环 境 监 测 站 对 试 验 出 水 检 测 数 据6.3 总 投 资 ： 30 万 元来 自 中 国 月 期 刊 网 （ http:/） 请 登 录 网 站 进 行 查 询6.4 运 行 费 用 ：电 耗 ： 约 0.8KWH/m3 水药 耗 ：
14、硫 酸 亚 铁 0.3 /m3 水 PAM7g/m3 水6.5 中 试 工 程 占 地 面 积 ： 45m2 左 右 （ 6m7.5m）7 小 结7.1 通 过 试 验 及 检 测 数 据 ， 表 明 电 凝 聚 废 水 处 理 系 统 对 冶 炼 厂 的 含 重 金 属 废 水 处理 效 果 良 好 ， 处 理 出 水 能 稳 定 达 到 排 放 标 准 并 可 回 用 于 生 产 ， 有 一 定 的 推 广 价 值 。7.2 出 水 效 果 好 于 预 测 ， 其 中 形 成 的 络 合 物 及 氧 化 还 原 学 反 应 起 到 很 好 的 促 进 作用 ， 其 中 机 理 有 待 进
15、一 步 研 究 。7.3 在 中 试 中 加 入 了 一 些 辅 助 措 施 和 药 剂 ， 如 锰 砂 过 滤 、 活 性 炭 过 滤 及 絮 凝 剂 ，对 电 絮 凝 设 备 单 体 的 去 处 效 果 评 价 带 来 了 不 确 定 因 素 。参 考 文 献 ：1 宋 卫 锋 等 ， 电 解 法 水 处 理 技 术 的 研 究 进 展 J .化 工 环 保 ，2001， 21（ 1） ： 11 15.2 李 亮 等 ， 电 絮 凝 MBR 组 合 工 艺 深 度 处 理 石 化 工 业 废 水 的 研 究 .1005-829X（ 2010） 04-0059-043 吴 彦 军 等 ， 重 金 属 废 水 无 害 化 处 理 技 术 最 新 进 展 .工 业 水 处 理 .1005-829X（ 2009） 03-0001-03
